Christian J. Dietrich. 9. Kryptotag

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1 Extended Access Control (epa epa) Christian J. Dietrich Kryptotag

2 Inhalt 1. Einleitung 2. Der elektronische Personalausweis 3. Die Authentisierungsfunktion im Detail 4. Kurzvorstellung der Implementierung 5. Fazit und Ausblick 2

3 1. Einleitung 3

4 Einleitung International Civil Aviation Organization (ICAO) normt Machine Readable Travel Documents (MRTD) seit 1944 ~190 Mitgliedstaaten Ziele von MRTDs bessere Identifikation starke Bindung zwischen Dokument und Inhaber Nov. 2005: Einführung des epasses (Stufe 1) Nov. 2007: Einführung des epasses (Stufe 2) ~2010: Einführung des epa 4

5 2. Der elektronische Personalausweis 5

6 Brauchen wir einen neuen Personalausweis? Fälschungssicherheit? Nein! Deutsche Ausweise gehören zu den am schwersten fälschbaren der Welt! 2007: 62 Mio. Dokumente im Umlauf 495 Urkundendelikte (<0,008 ) 88 Totalfälschungen Elektronische Authentisierung Im Offline-Bereich Hotel Check-In Jugendschutzfunktion Im Online-Bereich Sichere Authentikation ist bisher nicht möglich! 6

7 3. Die Authentisierungsfunktion im Detail 8

8 Die Authentikationsfunktion Definition Sichere Übertragung von Attributen des Personalausweises an einen Dritten Sichere Übertragung: Gewährleistung der Vertraulichkeit (Authentizität und Integrität) sowohl der gespeicherten Daten als auch während der Übertragung Attribute (nicht notwendigerweise) explizit personenbezogene Daten relative Aussagen (z.b. ist älter als 18 Jahre ) Beispiele Online-Anmeldung eines KFZ Registrierung in einem Online-Shop Altersverifikation 9

9 Authentisierung beim epass (Basic Access Control) 1) Übergabe des Dokuments an Kontrolleur 2) Auflegen des Passes 3) Scan der maschinenlesbaren Zone (MRZ) 4) Ableitung eines Schlüssels 5) elektronisches Auslesen des epasses 6) Vergleich der ausgelesenen Daten mit Dokumententräger 10

10 Extended Access Control in Deutschland entwickeltes Verfahren für den erweiterten Zugriffsschutz Kernbestandteile asymmetrische Verschlüsselung digital signierte gespeicherte Daten (globale) Public Key Infrastruktur Challenge-Response-Verfahren (abstreitbar) 3 Protokolle (Active Authentication) Password Authenticated Connection Establishment Terminal Authentication Chip Authentication 11

11 Extended Access Control Terminal 1. PACE Freischalten des epa (Diffie-Hellman) 1. PACE 2. Term. Authentication 2. Terminal Authentication Authentikation des Terminals gegenüber dem epa mittels C/R und 3. Chip Authentication Terminal Certificate 3. Chip Authentication Authentikation des epa gegenüber dem Terminal (Diffie-Hellman mit statischem Chip Key) 12

12 Active Authentication verhindert Cloning durch ein chip-individuelles Schlüsselpaar Public Key ist durch Passive Authentication geschützt Private Key ist in nicht auslesbarem Bereich Basis für Challenge-Response-Protokoll 13

13 PACE vs. Basic Access Control BAC Sitzungsschlüssel werden aus der MRZ abgeleitet Document Number, Date of Birth, Date of Expiry Maximale Länge etwa Bit Mehr Aufwand als optische Einblicknahme PACE 4 Passwörter (CAN, PIN, PUK, MRZ-PW) Password Authenticated Diffie-Hellman Key Ex. Sitzungsschlüssel nicht abgeleitet von PWs DH-(3DES/AES) ECDH-(3DES/AES) 14

14 Terminal Authentication Authentikation des Terminals gegenüber dem Chip Terminal Certificate (nächste Folie) Challenge-Response Root-Zertifikate basieren auf einer (internationalen) PKI BSI ist Root für Deutschland 15

15 Berechtigungszertifikat / Terminal Certificate ist Kernelement der Terminal Authentication enthält Zertifikatsinhaber enthält den öffentlichen Schlüssel des EAS beinhaltet die Zugriffsberechtigungen für die Attribute eines epa trägt die Signatur einer ausstellenden Behörde enthält Verweis auf die zuständige Aufsichtsbehörde gibt den Verwendungszweck der zu erhebenden Daten an hat eine sehr kurze Gültigkeit (24 Stunden) 16

16 Abwahl von Attributen Abwahl eines Attributs verhindert seine Preisgabe, obwohl das Terminal Certificate den Zugriff erlaubt Ursprünglich Minimalprinzip: nur die absolut notwendigen Attribute werden erhoben Einflussnahme auf die Attribute nicht von Beginn an geplant Abwahl von Attributen erfordert Korrektheit und Integrität des Applets (Benutzungs-Schnittstelle) Nicht kryptografisch abzusichern 17

17 Verifikation des Terminal Certificate epa kann keine Sperrlisten abfragen epa hat keine eigene physikalische Uhr Happened-Before-Relation: das aktuelle Datum basiert auf vorhergehenden erfolgreichen Verifikationen (logische Uhr / Lamport-Uhr) Angriff (Terminal T, epa E, Angreifer A) Schlüssel (!) und Zertifikat von T gelangen zum Zeitpunkt t 1 in die Hände des Angreifers A A kann alle epas auslesen, deren letzte erfolgreiche Verifikation V zu einem Zeitpunkt t V t 1 stattfand Geklautes Material ermöglicht Auslesen nur für die restliche Dauer eines Tages. Je häufiger der epa erfolgreiche Verifikationen erfährt, um so sicherer ist er. 18

18 Chip Authentication Authentikation des epa gegenüber dem Terminal Diffie-Hellman mit statischem Chip Key Erst wenn alle 3 Verfahren (PACE, TA & CA) abgeschlossen sind, ist der sichere Kanal aufgebaut! 19

19 4. Kurzvorstellung der Implementierung 20

20 Szenario: Web-Authentisierung 21

21 Demo 22

22 Die fünf Kernkomponenten EAS = eid Authentication Server EAP = eid Authentication Proxy RF = Radio Frequency epa = elektronischer Personalausweis HSM = Hochsicherheitsmodul violett: Implementierung in PHP (Extension von Typo3) blau: Implementierung in Java 23

23 Schichtenmodell EAS = eid Authentication Server EAP = eid Authentication Proxy epa = elektronischer Personalausweis MIME = Multipurpose Internet Mail Extensions 24

24 5. Fazit und Ausblick 25

25 Fazit und Ausblick epa ist sehr weit verbreitet epa bringt Authentisierungsfunktion für das Internet Extended Access Control (EAC) ist ein bedeutender Meilenstein (ähnlich SSL/TLS) Teil dieser Arbeit: die erste Implementierung von EAC für den epa Spezifikation erweitern Ausbau des Piloten mit realen Komponenten Kombination mit der Ausführung in sicheren Umgebungen, z.b. Trusted Computing 26

26 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit. Fragen? 27

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